[实用新型]锂离子电池极片边缘冲切毛刺的表面形貌处理装置

说明书

本实用新型提供了一种锂离子电池极片边缘冲切毛刺的表面形貌处理装置，包括固定台、直流电源、正极导电块和石墨电极，所述正极导电块和石墨电极分别与直流电源的正负极连接；所述固定台包括支撑平台、压机平台旋转机架、气缸、压料平台和除尘装置，所述支撑平台的上表面用于放置待加工极片，所述压料平台的上表面通过气缸连接压机平台旋转机架，压料平台设置在支撑平台的上方用于固定待加工极片，所述压料平台上固定连接用于压住极片的极耳的正极导电块。本实用新型利用尖端放电产热熔化原理改变毛刺表面形貌，处理后的毛刺顶部无尖锐角，融化后成顶部呈圆弧状，降低电池安全隐患。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池极片加工技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池极片边缘冲切毛刺的表面形貌处理装置。

背景技术

近几年来，乘用车搭载的锂离子电池包自燃现象频有发生，各大电池制造商逐渐认识到电池稳定性、可靠性的提升是在安全设计、制造技术这两方面目前急需解决的问题。锂离子电池的自燃现象，究其根本原因是由于电池内部正、负极片搭接后内部短路、瞬间急剧放电引起的热失控造成的。

由于锂离子电池高电压输出特性导致电解液选择的局限性和石墨负极锂离子脱嵌动力学机理，电池设计时，较小的极间距是电池正常充放电的保证。通常锂离子电池的极间距设计值在几个微米到十几个微米之间。较小的极间距值，对电池在制造过程中的粉尘异物的管控、极片制造技术提出更高要求。

目前，如图2所示，极片的中间为集流层16(铜箔、铝箔)，上下两面为涂布层15，行业内极片成型工序较常用的是五金模切方式，从其冲切形变原理上，无法避免冲切断口处由于铜铝箔被破撕裂造成的尖锐的毛刺。综合模具费用、寿命、精度、修模等考虑，目前行业内较好的毛刺长度管控业绩在6um。考虑到电池化成后，正、负极活性物质膨胀收缩、电池生命中后期电极结构的坍塌和电池使用过程中外力介入、振动等，这种尖锐毛刺的存在是否满足电池全寿命周期内安全稳定的运行，是一个有待验证的数据。

五金模切成型后的极片边缘的毛刺呈尖锐状态。这种状态的毛刺在电池使用过程中存在刺穿隔膜、正负极搭接短路的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂离子电池极片边缘冲切毛刺的表面形貌处理装置，以改变五金模切后极片毛刺的尖锐状态，使毛刺顶部呈圆滑状，降低电池安全隐患。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电池极片边缘冲切毛刺的表面形貌处理装置，包括固定台、直流电源、正极导电块和石墨电极，所述正极导电块和石墨电极分别与直流电源的正负极连接；

所述固定台包括支撑平台、压机平台旋转机架、气缸、压料平台和除尘装置，所述支撑平台的上表面用于放置待加工极片，所述压料平台的上表面通过气缸连接压机平台旋转机架，压料平台设置在支撑平台的上方用于固定待加工极片，所述压料平台上固定连接用于压住极片的极耳的正极导电块；所述除尘装置安装在支撑平台的外侧；

所述石墨电极呈圆台型或者锥型，其底部通过伺服趋动和定位，X/Y/Z 三轴方向可调，石墨电极的所在位置与极片边缘接触；石墨工作电极的所在位置与极片边缘接触。

进一步的，所述除尘装置为负压除尘装置，所述负压除尘装置包括防尘罩和高压进气通道，防尘罩的顶部设置高压进气通道，底部设有的负压吸尘口，高压进气通道的喷气口正对极片边缘位置。

进一步的，所述支撑平台的金属材质表面镀铁氟龙，镀层厚度2um。

进一步的，所述支撑平台的上表面的尺寸以极片边缘超出平台边缘 10mm-20mm为准。

进一步的，所述压料平台为金属材质，与极片接触部分贴优力胶或者铁氟龙胶带。

进一步的，所述石墨电极的粒度5um,硬度70肖氏，电阻系数20uΩ m。